Углеродный след

Углеродный след - общий набор парниковых газов (ПГ), образованный предприятиями, явлениями, продуктами или человеком. Парниковые газы могут выделяться посредством транспорта, расчистки земель, а также производства и потребления продуктов питания, топлива, промышленных товаров, материалов, дерева, дорог, зданий и услуг. Для упрощения УС часто выражается через количество CO2 или его эквивалент других испускаемых парниковых газов.

Выбросы углекислого газа составляют 54% от общего Экологического следа человечества и является наиболее быстро растущим компонентом. Углеродный след человечества увеличился в 11 раз с 1961 года.

Углеродный след является подмножеством экологического следа и более всеобъемлющей оценки жизненного цикла (LCA). Сегодня термин "углеродный след" часто используется как сокращение от количества углерода (обычно в тоннах), выбрасываемый в результате деятельности предприятий.Углеродный компонент Экологического следа имеет несколько отличный подход, переводя количество углекислого газа в количество пахотных земель и акваторию моря, необходимых для улавливания выбросов двуокиси углерода.

Измерение таким образом предлагает несколько ключевых преимуществ. Когда мы смотрим на углерод изолировано, возникает проблема, как "трагедия общего" (мы загрязняем нашу коллективную атмосферу для того, чтобы продвигать наши индивидуальные / национальные богатства.) Но картина меняется, когда мы видим углеродную проблему как часть общего кризиса ресурсов - признак человеческого давления на ресурсы, достигающих критического переломного момента. Концентрация углерода в атмосфере является наиболее важным ресурсным вопросом, с которым мы сталкиваемся. Но есть и другие. Доступ к ресурсам пресной воды, продовольственная безопасность, лесных ресурсов, биоразнообразия, нефть - все это находится под угрозой. Мы вступаем в эпоху «всеобщего пика».

Углеродный след различных форм энергии: ядерной, гидро, угля, газа, солнечных батарей и ветряной технологии.

Водный след

Водный след (ВС) индивидуума, общины или бизнеса определяется как общий объем пресной воды, используемой для производства товаров и услуг, потребляемых индивидуумом, сообществом или произведенного бизнесом.

Использование воды измеряется объемом воды, потребляемой (испаряемой) и / или загрязненной в единицу времени. ВС может быть вычислен для любой группы потребителей (например, отдельного человека, семьи, села, города, области, государства или нации) или производителя (например, общественные организации, частные предприятия или сектор экономики).

ВС отдельного потребителя состоит из суммы прямого и косвенного использования пресной воды потребителем. ВС бизнеса, «корпоративный водный след", определяется как общий объем пресной воды, которые используются прямо или косвенно для запуска и поддержки бизнеса.ВС нации показывает общий объем вода, которая используется для производства товаров и услуг, потребляемых жителями страны.

Глобальный средний водный след составляет 1240 м . воды / чел / год. Китайский средний ВС составляет 700 м . воды / чел / год - один из самых маленьких в мире, а ВС США - 2480 м . воды / чел / год является крупнейшим в мире.

Загрязнение окружающей среды

Загрязнение в широком смысле можно определить как нежелательное изменение физических, химических или биологических свойств воздуха, воды и земли, которые могут вредно влиять на жизнь человека, желательных видов, условий жизни или ухудшение сырьевых ресурсов.

Типы загрязнения: загрязнение воздуха, загрязнение воды, загрязнение почвы.

Загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха - наличие материалов в воздухе в такой концентрации, которые вредны для человека и окружающей его среды. Основной причиной загрязнения в городских районах являются автомобили, которые неэффективно сжигают нефть, производят 75% шумов, 80% загрязнителей воздуха. Источники техногенного загрязнения воздуха

Категория	Примеры	Загрязняющие вещества
1. Химические заводы	Нефтеперерабатывающие заводы, удобрения, цемент, бумажных комби- натов, керамические глиняные изделия, производство стекла	H2S, оксид серы, фториды, органические пары и пыль
2. Опыление сел/хоз культур	Пестициды и гербициды	Органофосфаты, хлорированные углеводороды, свинец, мышьяк
3. Сжигания топлива	Внутреннее сгорание, тепловые электростанции	Серы и оксиды азота
4. Металлургические заводы	Алюминиевые и сталелитейные заводы	Металл лотки (Pb и Zn), фториды и твердые частицы
5. Испытание ядерных устройств	Взрывы бомб	Радиоактивные выпады, Sr-90, Cs-137, C-14 и т.д.
6. Получение руды	Дробление, измельчение и сортировка	Пыль урана и бериллия, других частиц
7. Красящие спреи, краска, чистящие растворители	Печать и химическое разделение, покраска мебели	Углеводороды и другие Органические пары
8.Транспорт	Легковые автомобили, грузовики, самолеты и железные дороги	CO, NO, NO2, Pb, дым, сажа, органические пары и т.д

Загрязнители воздуха и их влияние 1. Частицы пыли - Они бывает двух типов: оседающих и взвешенных частиц пыли размером больше, чем 10 мкм. Более мелкие частицы способны оставаются в воздухе в течение длительного времени. а) Пыль и дым вызывает раздражение дыхательных путей и вызывает бронхит, астму и легочные заболевания. б) Смог – это темный туман, образованный пылью и частицами дыма, вызывает конденсацию паров воды вокруг них и привлекают другие химические вещества, такие как SO2, H2S, NO2 и др. Смог вредит растениям, вызывая серебрение, остекление и некроз, а так же снижает доступ света. Это вызывает большое количество аварий например, во время 5-дневного смога в Лондоне (1952) погибло около 4000 человек. (с) твердые частицы рассеивает и частично поглощает свет. В промышленных районах колтчество солнечного света уменьшается до 1 / 3 в летний период и 2 / 3 в зимний период. Это опасно для машины.

2. Угарный газ - образуется при неполном сгорании топлива. Он соединяется с гемоглобином крови и ухудшает пропускную способность кислорода. При 100 ppm (частей на миллион) CO является причиной головокружения и головной боли. Другие вредные симптомы, истощение, снижение зрения, сердечно-сосудистой неисправности и т.д.

3. Оксиды серы - соединения обладает мутагенными свойствами Они разъедают металлы, такие как цинк и железо. Они приводит к изменению цвета и ухудшению зданий, скульптур, кожи, бумаги и т.д. Свыше 1 ppm влияет на человека, вызывая раздражение глаз, повреждение дыхательных путей. Они вызывают хлороз (разрушение хлорофилла изменено на phaeophytin) и некроз растительностью даже в низких концентрациях

4. Оксиды азота - они образуются в результате как биологической, так и небиологической деятельности, а также человеческой деятельности, как сжигание в промышленности и автомобилей. Они образуются в стратосфере из-за солнечных вспышек. Большие вспышки образуют достаточное количество оксидов, чтобы разрушить защитный озоновый слой. Оксиды обладают мутагенными свойствами. Они вызывают раздражение глаз, отек легкого, застой крови, а также расширение артерий. При концентрации 15-50 ppm они вызывают повреждение легких, печени и почек. Они вызывают поражения, некроз, выпадение листьев, отмирание и гибель многих растений. В присутствии влаги они оказывают коррозионное воздействие на металлы. Окиси азота вызывают фотохимический смог.

5. Углекислый газ - Раньше баланс СО2 в атмосфере достигался через растения в процессе фотосинтеза. В настоящее время из-за чрезмерного возростания активности сгорания уровень CO2 приводит к парниковому эффекту. Таяние полярных льдов и ледников может привести повышению уровня моря. 6. Бензпирен – канцероген, образуемый в табачном дыме, автомобильных выхлопах и промышленных стоках. 7. Фосген и метилизоцианат - фосген (COCl2) является ядовитой и удушающей жидкостью, используемой в промышленности красителей и синтезе органических соединений. Производствл фосгена и МИЦ привел к промышленной аварии в Бхопале в Индии.

8. Аэрозоли - широко известные как струи притоков, также используются в качестве дезинфицирующих средств. Хлорфторуглероды (CCl3F1, CCl2F2) - используется в холодильной технике и образовании пенопластов.

9. Озон - Озон защищает Землю от ультрафиолетовых лучей высокой энергии. Озон в тропосфере имеет согревающий эффект. Он обладает токсическим действием при конц. всего лишь 0,02 ppm озон разрушает хлоренхиму и приводит к некрозу тканей. Озон вызывает обесцвечивание и повреждение тканей. При менее 1 ppm озон вызывает травмы слизистой оболочки.

10. Пыльца и микробы - нормальные составляющие воздуха. Микробы непосредственно вызывают повреждение растительности, продовольственных товаров и вызывают заболевания у растений, животных и человека. Превышение пыльца вызывает аллергических реакций у человека.

11. Автомобильные выхлопы - 90% загрязнения свинцом вызвано сгоранием бензина. Свинец выбрасывается в виде аэрозолей, которые проходят в легкие и кровь. Более крупные частицы свинца попадают в почву и переходят в пищевую цепь.

Загрязнение воды

Загрязнение воды - изменение качества воды. Ухудшение качества воды приводит к тому, что она становится либо опасной для здоровья или не пригодной для использования. Поверхностная вода никогда не бывает чистой. Эрозия почв, выщелачивание минералов из горных пород, разлагающиеся органические вещества являются естественными источниками загрязнения воды.

Большинство загрязнений воды связаны с деятельностью человека.

Есть много способов, с помощью которого можно ввести загрязнители в воду: (1). Точечный источник - когда общий поток передается в четко определенные каналы, такие как муниципальные или промышленные выбросы. (2). Диффузный источник – распыление пестицидов и удобрений являются главным источником диффузного загрязнения. (3). Коммунальные отходы - это включает выбросы из домов, коммерческие и промышленные организации, подключенные к государственной системе канализации.

Источники промышленного загрязнения воды

Тип промышленности	Неорганические загрязнители	Органические загрязнители
Химические заводы	Различные кислоты и щелочи, хлориды, сульфаты, нитраты металлов, фосфор, фтор, кремний и взвешенные частицы	Ароматические соединения органи- ческих растворителей кислоты, нитросоединения красителей и т.д.
Моющие средства и мыло	Третичные соединения щелочи аммония	Жиры и жирные кислоты, глицерин полифосфаты, сульфированные углеводороды
Пищевая промышленность	--	Сильно гниещие органические веще- ства и патогенные микроорганизмы
Железо и сталь	Взвешенные твердые частицы, Железо, цианиды	Тиоцианат, сульфиды, оксиды меди, хрома, кадмия и ртути
Добыча угля	Отходы: хлориды, различные металлы, сульфат железа, серная кислота, сероводород гидроксид железа, смыв поверхности, взвешенные твердые вещества, хлориды и тяжелые металлы	--
Бумага и целлюлоза	Сульфиды, отбеливадщие ликеры	Целлюлозные волокона, кора, древесные сахара, органические кислоты
Фармацевтика	--	Белки, углеводные органические растворители, промежуточные продукты

Тепловое загрязнение связано со сливом горячих стоков. Теплая вода содержит меньше кислорода. Это вызывает снижение скорости разложения органического вещества. Зеленые водоросли заменяются менее желательными сине-зелеными водорослями. Многие животные не могут размножаться. Из икры форели не выклевываются мальки, в то время как лосось не нерестится при более высокой температуре.

Сельское хозяйство – Использование высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур увеличило спрос на удобрения, которые попадают в грунтовые воды, а так же через верхние слои почвы. Многие пестициды не подлежат разложению. Они позже смываются или просачивается в грунтовые воды. Чтобы обойти правила о загрязнении воды и избежать расходы на очистку, отрасли сбрасывают отходы на землю, что приводит к загрязнению подземных вод в больших масштабах.

Загрязнение моря - океаны являются конечным резервуаром всех природных и техногенных загрязнителей (сбросы нефти, жиров и нефте-продуктов, моющих средств, радиоактивных отходов и т.д.). Морские экосистемы не обладают способностью разложения загрязнителей. Искусственные выбросы являются причиной локализованных загрязнений, особенно в прибрежных районах. Основными источниками являются навигационные сбросы нефтепродуктов, моющие средства, сточные воды и отходы, в том числе радиоактивные отходы.

Воздействие загрязнения воды (1) Эвтрофикация – это естественный процесс, наблюемый в озерах, где обильный роста микроорганизмов потребляет много растворенного кислорода, лишая другие организмы. Как правило, это наблюдается в нижних слоях глубоких озер. Чрезмерное добавление питательных веществ для растений увеличивает эвтрофикацию и вредно для рыб и других морских организмов. (2) Образование пены в воде из-за мыла, моющих средств и щелочей. (3) Изменение вкуса и неприятный запахов воды. (4) Мутность, что делает воду непригодной для питья и промышленного назначения. (5) Неорганические нитраты и фосфаты стимулируют чрезмерный рост растений в озерах и водохранилищах.